JP2008267275A - Vane pump - Google Patents

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Sadatomo Kuribayashi
定友 栗林
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K Seven Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane pump improved in pump efficiency at a time of start, and the suction and discharge of a high viscosity fluid, and capable of reducing manufacturing cost by a simple structure. <P>SOLUTION: The vane pump is provided with a rotor 8 arranged in such a manner that the rotor can rotate around a turning canter C1, and a vane 9 attached on a rotor outer circumference with an attachment part 9c in such a manner that the rotor can rotate around a turning center C2 in parallel with the turning center C1 and separate from the turning center C1 in a circumference direction. The vane 9 includes a first part 9a positioned at one side in the circumference direction with respect to the turning center C2 and a second part 9b positioned at the other side. Outer circumference surface cams 4A, 4B comprising outer races of circular radial bearings capable of abutting on projections 9a1, 9a2 of the vane first part 9a are retained on casing side plates 2A, 2B eccentrically from the turning center C1. Outer diameters of the outer circumference surface cams 4A, 4B are smaller than double of a distance from the turning center C1 to the turning center C2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベーンポンプに関するものであり、とくに非圧縮性流体を比較的低圧で送給するベーンポンプに係るものである。   The present invention relates to a vane pump, and more particularly to a vane pump that feeds an incompressible fluid at a relatively low pressure.

従来、ベーンポンプとしては、2つの側板の間にてこれらと直交するように延在する回転軸にロータを取付け、該ロータの外周面にロータ回転方向(周方向)に沿って配列された複数の放射方向且つ軸方向の溝を形成し、各溝内にベーンを収容し、上記ロータに対しその径方向外方においてベーンの外側端縁と接触又は近接する内周面を持つカムリングを設けたものが用いられている。ロータ回転に伴い、吸入口を介して吸入される流体を送給し吐出口を介して吐出させる。   Conventionally, as a vane pump, a rotor is attached to a rotating shaft that extends between two side plates so as to be orthogonal to the two side plates, and a plurality of radiations arranged along the rotor rotating direction (circumferential direction) on the outer peripheral surface of the rotor. In which a vane is accommodated in each groove, and a cam ring having an inner peripheral surface that is in contact with or close to the outer edge of the vane on the outer side in the radial direction with respect to the rotor. It is used. As the rotor rotates, the fluid sucked through the suction port is fed and discharged through the discharge port.

この様なベーンポンプにおいては、ベーンはロータ回転に伴う遠心力により内周カム面に対し付勢される。しかし、ロータ回転が停止した状態では、ベーンを内周カム面に対し付勢する力は作用しないので、ベーンの外側端縁は内周カム面から遠ざかる。このため、ロータ回転を開始した直後即ちポンプ起動時においては、溝からのベーンの飛び出しが不十分となり、良好なポンプ作用ができる様になるまでに時間がかかるという問題点があった。これは、ロータ回転を完全に停止した場合のみでなく、ロータ回転速度が低い場合にも生ずる問題である。また、吸入吐出される流体の粘度が高い場合には、ロータ回転速度が高い場合であっても、ロータ回転に伴う遠心力によりベーンを溝から飛び出させて内周カム面の方へと移動させる速度が低下するので、ベーンと内周カム面との当接又は近接が十分に維持できず流体の漏れが生じてポンプ効率が低下することがある。   In such a vane pump, the vane is urged against the inner circumferential cam surface by the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor. However, in a state where the rotor rotation is stopped, the force for urging the vane against the inner circumferential cam surface does not act, so the outer edge of the vane moves away from the inner circumferential cam surface. For this reason, immediately after starting the rotor rotation, that is, at the time of starting the pump, there is a problem in that the vane is not sufficiently popped out of the groove and it takes time until a satisfactory pumping action can be performed. This is a problem that occurs not only when the rotor rotation is completely stopped, but also when the rotor rotational speed is low. Further, when the viscosity of the fluid to be sucked and discharged is high, even when the rotor rotational speed is high, the vane is ejected from the groove by the centrifugal force accompanying the rotor rotation and moved toward the inner circumferential cam surface. Since the speed decreases, the contact or proximity between the vane and the inner peripheral cam surface cannot be sufficiently maintained, and fluid leakage may occur, resulting in a decrease in pump efficiency.

このような問題点を解決するものとして特開平8−219032号公報(特許文献1)に提案されているベーンポンプにおいては、次のような構成が採用されている。   In order to solve such problems, a vane pump proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-219032 (Patent Document 1) employs the following configuration.

すなわち、ケーシング内に駆動回転軸が挿入されており、上記ケーシング内において上記駆動回転軸に該駆動回転軸の方向の中空筒状部を有するロータが取付けられており、該ロータの中空筒状部には上記駆動回転軸の周方向に沿って配列された複数の径方向且つ軸方向のスリットが形成されており、該スリットのそれぞれにはベーンが径方向に摺動可能な様に介入されている。ここで、上記ロータ中空筒状部の径方向内方には外周カム面をもつ第1カム部材が配置されており、上記ロータ中空筒状部の径方向外方には内周カム面をもつ第2カム部材が配置されている。上記ベーンのそれぞれは、内側端縁が上記第1カム部材の外周カム面と当接可能であり、外側端縁が上記第2カム部材の内周カム面と当接可能である。上記ロータの外周面と上記第2カム部材の内周面とは上記回転軸の周方向に関し特定の位置で接触している。この特定の周方向位置と反対側の周方向位置を通って流体流路が形成されており、該流体流路は上記ロータの外周面と上記第2カム部材の内周面と上記ケーシングの側面とにより形成されている。上記第1カム部材の外周カム面と上記第2カム部材の内周カム面とは対応する形状を有する。
特開平8−219032号公報
That is, a drive rotary shaft is inserted into the casing, and a rotor having a hollow cylindrical portion in the direction of the drive rotary shaft is attached to the drive rotary shaft in the casing, and the hollow cylindrical portion of the rotor Are formed with a plurality of radial and axial slits arranged along the circumferential direction of the drive rotation shaft, and vanes are slidably inserted in each of the slits in the radial direction. Yes. Here, a first cam member having an outer circumferential cam surface is disposed radially inward of the rotor hollow cylindrical portion, and an inner circumferential cam surface is disposed radially outward of the rotor hollow cylindrical portion. A second cam member is disposed. Each of the vanes has an inner edge that can contact the outer peripheral cam surface of the first cam member, and an outer edge that can contact the inner peripheral cam surface of the second cam member. The outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the second cam member are in contact at a specific position in the circumferential direction of the rotating shaft. A fluid flow path is formed through a circumferential position opposite to the specific circumferential position, and the fluid flow path includes an outer peripheral surface of the rotor, an inner peripheral surface of the second cam member, and a side surface of the casing. And is formed by. The outer peripheral cam surface of the first cam member and the inner peripheral cam surface of the second cam member have corresponding shapes.
JP-A-8-219032

しかるに、以上のような特許文献1に記載されているベーンポンプでは、2つのカム面すなわち内周カム面と外周カム面とを互いに対応した形状に形成しなければならないのでカム面製作にコストがかさみ、更にロータ中空筒状部の径方向内方及び径方向外方の双方にカム部材を要するので構造が複雑であるという難点があった。   However, in the vane pump described in Patent Document 1 as described above, it is necessary to form two cam surfaces, that is, an inner peripheral cam surface and an outer peripheral cam surface, so that the cam surface is expensive to manufacture. Furthermore, since cam members are required both radially inward and radially outward of the rotor hollow cylindrical portion, there is a problem that the structure is complicated.

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みて、起動時のポンプ効率および高粘度流体の吸入吐出の際のポンプ効率が良好で、しかも構造が簡単で、製造コスト低減が可能なベーンポンプを提供することを目的とするものである。   In view of the technical problems as described above, the present invention provides a vane pump that has good pump efficiency at start-up and good pump efficiency at the time of suction and discharge of high-viscosity fluid, has a simple structure, and can reduce manufacturing costs. It is intended to provide.

本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
ケーシングと、
該ケーシング内にて回転中心の周りで回転可能なように配置されたロータと、
前記ロータの外周部に、前記回転中心と平行で且つ周方向に関して互いに隔てられている複数の回動中心の周りでそれぞれ回動可能なように、取り付けられた複数のベーンとを備えており、
前記ベーンのそれぞれは、前記回動中心に対して周方向に関し一方の側に位置する第1部分と、前記回動中心に対して周方向に関し他方の側に位置する第2部分とを有しており、
前記ケーシングには、前記回転中心から偏心し且つ前記ベーンの第1部分の当接が可能な円形状の外周面カムが保持されており、
該外周面カムの外径は前記回転中心から前記回動中心までの距離の2倍よりも小さいことを特徴とするベーンポンプ、
が提供される。
According to the present invention, the object as described above is achieved.
A casing,
A rotor arranged to be rotatable around a center of rotation within the casing;
A plurality of vanes attached to the outer periphery of the rotor so as to be rotatable around a plurality of rotation centers that are parallel to the rotation center and separated from each other in the circumferential direction;
Each of the vanes has a first portion located on one side with respect to the rotation center with respect to the rotation center, and a second portion positioned on the other side with respect to the rotation direction with respect to the rotation center. And
The casing holds a circular outer peripheral surface cam that is eccentric from the rotation center and capable of contacting the first portion of the vane,
A vane pump, wherein an outer diameter of the outer peripheral surface cam is smaller than twice a distance from the rotation center to the rotation center;
Is provided.

本発明の一態様においては、前記外周面カムはその中心の周りで前記ケーシングに対して回転可能である。本発明の一態様においては、前記外周面カムはラジアルベアリングのアウターレースからなる。   In one aspect of the present invention, the outer circumferential cam is rotatable with respect to the casing about its center. In one aspect of the present invention, the outer peripheral cam is composed of a radial bearing outer race.

本発明の一態様においては、前記ベーンの第1部分は前記回転中心の向きに突出する突出部を有しており、該突出部が前記外周面カムに当接する。本発明の一態様においては、前記外周面カムは前記ケーシングを構成する側板部に設けられたカム溝内に収容されている。   In one aspect of the present invention, the first portion of the vane has a protruding portion that protrudes in the direction of the rotation center, and the protruding portion contacts the outer peripheral cam. In one aspect of the present invention, the outer peripheral surface cam is accommodated in a cam groove provided in a side plate portion constituting the casing.

本発明の一態様においては、前記外周面カムは前記回転中心の周りでの前記回動中心の回転の軌跡より内側に位置する。本発明の一態様においては、前記ロータの外周部には該ロータの回動に伴い前記ベーンの第1部分が収容される凹部が形成されている。   In an aspect of the present invention, the outer peripheral surface cam is positioned on the inner side of a rotation trajectory of the rotation center around the rotation center. In one aspect of the present invention, a concave portion is formed in the outer peripheral portion of the rotor to accommodate the first portion of the vane as the rotor rotates.

本発明の一態様においては、前記ベーンの第2部分は、前記ロータの回転の向きに凹状をなしている。本発明の一態様においては、前記複数のベーンは前記ロータ回転方向に関して均等に配置されている。   In one aspect of the present invention, the second portion of the vane is concave in the direction of rotation of the rotor. In one aspect of the present invention, the plurality of vanes are equally arranged with respect to the rotor rotation direction.

本発明のベーンポンプによれば、ロータの外周部に回動可能なように複数のベーンを取り付け、ロータ回転中心から偏心し且つベーンの第1部分の当接が可能な円形状の外周面カムをケーシングにより保持し、該外周面カムの外径をロータ回転中心からベーン回動中心までの距離の2倍よりも小さくするという、新規な構造を採用しているので、起動時のポンプ効率および高粘度流体の吸入吐出の際のポンプ効率が良好で、しかも構造が簡単で、製造コスト低減が可能となる。   According to the vane pump of the present invention, a plurality of vanes are attached to the outer peripheral portion of the rotor so as to be rotatable, the circular outer peripheral surface cam that is eccentric from the rotor rotation center and can contact the first portion of the vane is provided. A new structure is adopted in which the outer diameter cam is held by a casing and the outer diameter of the outer peripheral surface cam is made smaller than twice the distance from the rotor rotation center to the vane rotation center. The pump efficiency at the time of sucking and discharging the viscous fluid is good, the structure is simple, and the manufacturing cost can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明によるベーンポンプの一実施形態を示す分解斜視図であり、図2および図3はいずれも本実施形態のベーンポンプの断面図である。   FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a vane pump according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are sectional views of the vane pump of this embodiment.

本実施形態のベーンポンプにおいては、ケーシング2内に大略円筒形状のロータ8が配置されている。ケーシング2は、1対のケーシング側板部2A,2Bの間にケーシング本体部2Cを配置し、これらをネジ止めにより結合一体化してなるものである。ケーシング2には駆動回転軸6が挿入されている。駆動回転軸6は、ケーシング側板部2A,2Bにより、それぞれベアリング1A,1Bを介して回転中心C1の周りに回転可能なように支持されている。ケーシング2内にて、駆動回転軸6にはロータ8がキー結合されている。尚、駆動回転軸6は、ケーシング2外において、不図示の回転駆動手段例えば電動モータに接続されている。   In the vane pump of the present embodiment, a substantially cylindrical rotor 8 is disposed in the casing 2. The casing 2 is formed by disposing a casing body 2C between a pair of casing side plates 2A and 2B, and connecting and integrating them by screwing. A drive rotary shaft 6 is inserted into the casing 2. The drive rotary shaft 6 is supported by the casing side plate portions 2A and 2B so as to be rotatable around the rotation center C1 via bearings 1A and 1B, respectively. Within the casing 2, a rotor 8 is key-coupled to the drive rotary shaft 6. The drive rotary shaft 6 is connected to a rotary drive means (not shown) such as an electric motor outside the casing 2.

以下の説明において、駆動回転軸6の方向即ち回転中心C1の方向またはそれと平行な方向を軸方向と称し、この軸方向を中心とする周回方向を周方向と称し、軸方向を中心とし該軸方向と直交する方向を径方向と称する。   In the following description, the direction of the drive rotary shaft 6, that is, the direction of the rotation center C <b> 1 or the direction parallel thereto is referred to as the axial direction, the circular direction centered on this axial direction is referred to as the circumferential direction, and the axial direction is the center. A direction orthogonal to the direction is referred to as a radial direction.

ロータ8の外周部には、それぞれ回転中心C1と平行な回動中心C2の周りで回動可能なように、4つの回動軸7の両端部が支持されている。これら4つの回動軸7は、ロータ回転方向に関して均等に(即ち回転中心C1の周りで角度90度ごとに)配置されている。該回動軸7には、ベーン9が取り付けられている。該ベーン9は、回動中心C2に対して周方向に関し一方の側に位置する第1部分9aと、回動中心C2に対して周方向に関し他方の側に位置する第2部分9bとを有する。ベーン9の回動軸7に対する取り付けのための部分が符号9cで示されている。   Both ends of the four rotation shafts 7 are supported on the outer peripheral portion of the rotor 8 so as to be rotatable around a rotation center C2 parallel to the rotation center C1. These four rotation shafts 7 are equally arranged with respect to the rotation direction of the rotor (that is, every 90 degrees around the rotation center C1). A vane 9 is attached to the rotating shaft 7. The vane 9 has a first portion 9a located on one side with respect to the circumferential direction with respect to the rotation center C2 and a second portion 9b located on the other side with respect to the circumferential direction with respect to the rotation center C2. . A portion for attaching the vane 9 to the rotating shaft 7 is denoted by reference numeral 9c.

図2に示されているように、4つのベーン9は、回転中心C1の周りの周方向に関して、同一の向きにとなるように配列されている。図2に、ロータ回転方向が矢印R1で示されており、各ベーン9は、第1部分9aがロータ回転方向R1に関する後方に位置し、第2部分9bがロータ回転方向に関する前方に位置する。また、ベーン9とくにその第2部分9bは、湾曲しており、回転中心C1に向けて又はロータ回転方向R1に向けて、凹状とされている。ベーン9の第1部分9aの先端部には、回転中心C1の方向に両側へと突出する突出部9a1,9a2が形成されている。   As shown in FIG. 2, the four vanes 9 are arranged in the same direction with respect to the circumferential direction around the rotation center C1. In FIG. 2, the rotor rotation direction is indicated by an arrow R <b> 1, and each vane 9 has a first portion 9 a positioned rearward with respect to the rotor rotation direction R <b> 1 and a second portion 9 b positioned forward with respect to the rotor rotation direction. Further, the vane 9, particularly the second portion 9b thereof, is curved and has a concave shape toward the rotation center C1 or toward the rotor rotation direction R1. Protrusions 9a1 and 9a2 projecting to both sides in the direction of the rotation center C1 are formed at the tip of the first portion 9a of the vane 9.

ケーシング側板部2Aには、そのケーシング内側の面に、回転中心C1から偏心した中心C3(回転中心C1と平行)の円形状をなすカム溝2A1が形成されている。該カム溝2A1内には、ラジアルベアリング4Aが配置されている。該ラジアルベアリング4Aは、そのインナーレース4A1が円形状カム溝2A1の内側壁面に対して固定されており、アウターレース4A2がインナーレース4A1に対して(ひいてはケーシング2に対して)中心C3の周りで回転可能とされている。このラジアルベアリング4Aのアウターレース4A2が、本発明の外周面カムとして機能する。即ち、各ベーンの突出部9a1は、カム溝2A1内に収容されており、アウターレース4A2の外面に当接することができる。   The casing side plate portion 2A is formed with a cam groove 2A1 having a circular shape with a center C3 (parallel to the rotation center C1) eccentric from the rotation center C1 on the inner surface of the casing. A radial bearing 4A is disposed in the cam groove 2A1. The radial bearing 4A has an inner race 4A1 fixed to the inner wall surface of the circular cam groove 2A1, and the outer race 4A2 is around the center C3 with respect to the inner race 4A1 (and with respect to the casing 2). It can be rotated. The outer race 4A2 of the radial bearing 4A functions as the outer peripheral surface cam of the present invention. That is, the protruding portion 9a1 of each vane is accommodated in the cam groove 2A1, and can contact the outer surface of the outer race 4A2.

ケーシング側板部2Bも、ケーシング側板部2Aと同様な構造をもつ。即ち、ケーシング側板部2Bのケーシング内側の面に、回転中心C1からカム溝2A1と同じだけ偏心した中心C3の円形状をなすカム溝2B1が形成されている。即ち、カム溝2A1とカム溝2B1とは同軸状である。カム溝2B1内には、ラジアルベアリング4Aと同様なラジアルベアリング4Bが配置されている。該ラジアルベアリング4Bは、そのインナーレース4B1が円形状カム溝2B1の内側壁面に対して固定されており、アウターレース4B2がインナーレース4B1に対して(ひいてはケーシング2に対して)中心C3の周りで回転可能とされている。このラジアルベアリング4Bのアウターレース4B2が、本発明の外周面カムとして機能する。即ち、各ベーンの突出部9a2は、カム溝2B1内に収容されており、アウターレース4B2の外面に当接することができる。   The casing side plate portion 2B also has the same structure as the casing side plate portion 2A. That is, a cam groove 2B1 having a circular shape with a center C3 that is eccentric from the rotation center C1 by the same amount as the cam groove 2A1 is formed on the inner surface of the casing side plate portion 2B. That is, the cam groove 2A1 and the cam groove 2B1 are coaxial. A radial bearing 4B similar to the radial bearing 4A is disposed in the cam groove 2B1. The radial bearing 4B has its inner race 4B1 fixed to the inner wall surface of the circular cam groove 2B1, and the outer race 4B2 is around the center C3 with respect to the inner race 4B1 (and with respect to the casing 2). It can be rotated. The outer race 4B2 of the radial bearing 4B functions as the outer peripheral surface cam of the present invention. That is, the protruding portion 9a2 of each vane is accommodated in the cam groove 2B1, and can contact the outer surface of the outer race 4B2.

図2および図3からわかるように、外周面カムとして機能するアウターレース4A2,4B2の外径(直径)は、回転中心C1から回動中心C2までの距離の2倍よりも小さい。また、回転中心C1に対する中心C3の偏心量Dは、アウターレース4A2,4B2が回転中心C1の周りでの回動中心C2の回転の軌跡(円筒面形状)より内側に位置することになるように、設定されている。   As can be seen from FIGS. 2 and 3, the outer diameters (diameters) of the outer races 4A2 and 4B2 functioning as the outer peripheral cams are smaller than twice the distance from the rotation center C1 to the rotation center C2. Further, the eccentric amount D of the center C3 with respect to the rotation center C1 is such that the outer races 4A2 and 4B2 are positioned inside the rotation locus (cylindrical surface shape) of the rotation center C2 around the rotation center C1. Is set.

ロータ8の外周部には、該ロータの回動に伴い、各ベーン9の第1部分9aが収容される凹部81が形成されている。   In the outer peripheral portion of the rotor 8, a recess 81 is formed in which the first portion 9 a of each vane 9 is accommodated as the rotor rotates.

ケーシング本体部2Cには、ロータ8およびベーン9が回転中心C1の周りで回転することのできる空間Vが形成されている。即ち、不図示の回転駆動手段例えば電動モータにより、駆動回転軸6を回転中心C1の周りに(図2において反時計回りに)矢印R1の向きに回転させると、ロータ8も一体的に矢印R1の向きに回転する。各ベーン9の突出部9a1,9a2がカム溝2A1,2B1とくにそこに収容されたベアリング4A,4Bのアウターレース4A2,4B2に当接して受ける力、および流体が各ベーン9のとくに第2部分9bに対し作用する抵抗力に基づき、各ベーン9は回動中心C2の周りで回動する。これにより、各ベーン9の第2部分9bの先端は、図2に示される経路Tを通って移動する。上記空間Vの形状は、以上のような経路Tを内包するように形成され、該経路Tより若干大きめに形成されている。   A space V in which the rotor 8 and the vane 9 can rotate around the rotation center C1 is formed in the casing body 2C. That is, when the drive rotation shaft 6 is rotated around the rotation center C1 (counterclockwise in FIG. 2) in the direction of the arrow R1 by a rotation driving means (not shown) such as an electric motor, the rotor 8 is also integrated with the arrow R1. Rotate in the direction of. The protrusions 9a1 and 9a2 of each vane 9 are subjected to contact with the cam races 2A1 and 2B1, particularly the outer races 4A2 and 4B2 of the bearings 4A and 4B accommodated therein, and the fluid is applied to each vane 9, particularly the second portion 9b. The vanes 9 rotate around the rotation center C2 based on the resistance force acting on the. Thereby, the tip of the second portion 9b of each vane 9 moves through the path T shown in FIG. The shape of the space V is formed so as to include the path T as described above, and is formed slightly larger than the path T.

ケーシング本体部2Cには、流体を吸入する吸入口12および吸入した流体を吐出する吐出口14が形成されている。これらの吸入口12および吐出口14は、互いに反対側の位置において、上記空間Vと連通している。かくして、ロータ8の回転に伴いベーン9が経路Tを移動する際には、図2においてベーン第1部分の突出部9a1,9a2が回転中心C1より上に位置する間は、ベーン9は回動中心C2の周りで時計回りに回転し、図2においてベーン第1部分の突出部9a1,9a2が回転中心C1より下に位置する間は、ベーン9は回動中心C2の周りで反時計回りに回転する。この間において、ベーン第2部分9bの凹状面が空間V内の液体の抵抗力を受け、また、ベーン第1部分の突出部9a1,9a2は、ベアリングのアウターレース4A2,4B2から反発力を受ける。ここで、アウターレース4A2,4B2は、ケーシング2に対して中心C3の周りで回転可能であるので、ベーン9の第1部分9aとともに中心C3の周りで回転する。かくして、ロータ8の回転は円滑に行われる。   The casing body 2C is formed with a suction port 12 for sucking fluid and a discharge port 14 for discharging the sucked fluid. The suction port 12 and the discharge port 14 communicate with the space V at positions opposite to each other. Thus, when the vane 9 moves along the path T as the rotor 8 rotates, the vane 9 rotates while the protrusions 9a1 and 9a2 of the vane first portion are located above the rotation center C1 in FIG. The vane 9 rotates counterclockwise around the rotation center C2 while rotating clockwise around the center C2 and while the protrusions 9a1 and 9a2 of the vane first portion are located below the rotation center C1 in FIG. Rotate. During this time, the concave surface of the vane second portion 9b receives the resistance of the liquid in the space V, and the protrusions 9a1 and 9a2 of the vane first portion receive a repulsive force from the outer races 4A2 and 4B2 of the bearing. Here, since the outer races 4A2 and 4B2 can rotate around the center C3 with respect to the casing 2, the outer races 4A2 and 4B2 rotate around the center C3 together with the first portion 9a of the vane 9. Thus, the rotation of the rotor 8 is performed smoothly.

また、図2においてベーン第1部分の突出部9a1,9a2が回転中心C1より左に位置する間は、右に位置する場合に比べて、ロータ外周面からのベーン9の第2部分9bの先端までの高さHが大きい。この高さHに応じて、ベーン第1部分9aの凹部81内への入り込み量が変化する。かくして、図2において、ロータ8の下方に、吸入口12から吐出口14へと至る十分に大きな断面積の流体流路が形成され、流体を吸入口12から矢印R2の向きに吸入し、吐出口14から矢印R3の向きに吐出させることができる。   Further, in FIG. 2, the tip of the second portion 9b of the vane 9 from the outer peripheral surface of the vane is longer when the protrusions 9a1 and 9a2 of the vane first portion are positioned to the left than the rotation center C1 as compared with the case where the protrusions The height H is large. In accordance with the height H, the amount of the vane first portion 9a entering the recess 81 changes. Thus, in FIG. 2, a sufficiently large cross-sectional fluid flow path from the suction port 12 to the discharge port 14 is formed below the rotor 8, and the fluid is sucked from the suction port 12 in the direction of the arrow R2 and discharged. It can be discharged from the outlet 14 in the direction of the arrow R3.

以上の実施形態においては、ベーン9をいわゆる弥次郎兵衛の形態としたことで、その第1部分9aの先端を回動中心C2より回転中心C1の近くに配置することができ、かくしてカム溝の径を小さくすることができる。このため、外周面カムとしてベアリングのアウターレース4A2,4B2を利用することが容易であり、これに基づき、ロータ8の回転の円滑化が容易である。   In the above embodiment, since the vane 9 is in the form of a so-called Yajirobei, the tip of the first portion 9a can be disposed closer to the rotation center C1 than the rotation center C2, and thus the cam groove The diameter can be reduced. For this reason, it is easy to use the outer races 4A2 and 4B2 of the bearing as the outer peripheral surface cam, and based on this, it is easy to smooth the rotation of the rotor 8.

また、本実施形態においては、以上の説明から明らかなように、ポンプ起動時においても、或いは流体が高粘度のものであっても、ロータ外周面に対するベーン9の起立(立ち上げ)および倒伏(立ち下げ)の動作は確実且つ規則正しく行われるので、十分に良好なポンプ効率が得られる。   Further, in the present embodiment, as is clear from the above description, even when the pump is started up or even if the fluid has a high viscosity, the vane 9 rises (rises) and falls ( Since the (falling) operation is performed reliably and regularly, a sufficiently good pump efficiency can be obtained.

以上の実施形態では、ロータに取り付けられたベーン9の数が4であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベーンの数は2、3又は5以上であってもよい。また、以上の実施形態では、ベーンの第1部分9aには、両側即ち軸方向に関する双方の端部に突出部9a1,9a2が形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、突出部は軸方向に関する一方の端部のみに設けられていてもよい。   In the above embodiment, the number of vanes 9 attached to the rotor is 4, but the present invention is not limited to this, and the number of vanes may be 2, 3 or 5 or more. Further, in the above embodiment, the first portion 9a of the vane has the protruding portions 9a1 and 9a2 formed on both sides, that is, both ends in the axial direction, but the present invention is not limited to this. The protruding portion may be provided only at one end in the axial direction.

本発明によるベーンポンプの一実施形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one Embodiment of the vane pump by this invention. 図1のベーンポンプの断面図である。It is sectional drawing of the vane pump of FIG. 図1のベーンポンプの断面図である。It is sectional drawing of the vane pump of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 ケーシング
2A,2B ケーシング側板部
2A1,2B1 カム溝
2C ケーシング本体部
4A,4B ラジアルベアリング
4A1,4B1 インナーレース
4A2,4B2 アウターレース
6 駆動回転軸
7 回動軸
8 ロータ
81 凹部
9 ベーン
9a 第1部分
9a1,9a2 突出部
9b 第2部分
9c 取り付け部分
12 吸入口
14 吐出口
C1 回転中心
C2 回動中心
C3 中心
V 空間
2 Casing 2A, 2B Casing side plate 2A1, 2B1 Cam groove 2C Casing body 4A, 4B Radial bearings 4A1, 4B1 Inner race 4A2, 4B2 Outer race 6 Drive rotating shaft 7 Rotating shaft 8 Rotor 81 Recess 9 Vane 9a First part 9a1, 9a2 Protruding portion 9b Second portion 9c Attachment portion 12 Suction port 14 Discharge port C1 Rotation center C2 Rotation center C3 Center V Space

Claims (9)

ケーシングと、
該ケーシング内にて回転中心の周りで回転可能なように配置されたロータと、
前記ロータの外周部に、前記回転中心と平行で且つ周方向に関して互いに隔てられている複数の回動中心の周りでそれぞれ回動可能なように、取り付けられた複数のベーンとを備えており、
前記ベーンのそれぞれは、前記回動中心に対して周方向に関し一方の側に位置する第1部分と、前記回動中心に対して周方向に関し他方の側に位置する第2部分とを有しており、
前記ケーシングには、前記回転中心から偏心し且つ前記ベーンの第1部分の当接が可能な円形状の外周面カムが保持されており、
該外周面カムの外径は前記回転中心から前記回動中心までの距離の2倍よりも小さいことを特徴とするベーンポンプ。
A casing,
A rotor arranged to be rotatable around a center of rotation within the casing;
A plurality of vanes attached to the outer periphery of the rotor so as to be rotatable around a plurality of rotation centers that are parallel to the rotation center and separated from each other in the circumferential direction;
Each of the vanes has a first portion located on one side with respect to the rotation center with respect to the rotation center, and a second portion positioned on the other side with respect to the rotation direction with respect to the rotation center. And
The casing holds a circular outer peripheral surface cam that is eccentric from the center of rotation and capable of contacting the first portion of the vane,
The vane pump according to claim 1, wherein an outer diameter of the outer peripheral cam is smaller than twice a distance from the rotation center to the rotation center.
前記外周面カムはその中心の周りで前記ケーシングに対して回転可能であることを特徴とする、請求項1に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to claim 1, wherein the outer circumferential cam is rotatable with respect to the casing around a center thereof. 前記外周面カムはラジアルベアリングのアウターレースからなることを特徴とする、請求項2に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to claim 2, wherein the outer peripheral surface cam is formed of an outer race of a radial bearing. 前記ベーンの第1部分は前記回転中心の向きに突出する突出部を有しており、該突出部が前記外周面カムに当接することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のベーンポンプ。 The first portion of the vane has a protruding portion that protrudes in the direction of the rotation center, and the protruding portion abuts on the outer peripheral surface cam. Vane pump as described in. 前記外周面カムは前記ケーシングを構成する側板部に設けられたカム溝内に収容されていることを特徴とする、請求項4に記載のベーンポンプ。 5. The vane pump according to claim 4, wherein the outer peripheral surface cam is accommodated in a cam groove provided in a side plate portion constituting the casing. 前記外周面カムは前記回転中心の周りでの前記回動中心の回転の軌跡より内側に位置することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer peripheral surface cam is positioned inside a rotation trajectory of the rotation center around the rotation center. 前記ロータの外周部には該ロータの回動に伴い前記ベーンの第1部分が収容される凹部が形成されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to any one of claims 1 to 6, wherein a concave portion in which the first portion of the vane is accommodated as the rotor rotates is formed on an outer peripheral portion of the rotor. . 前記ベーンの第2部分は、前記ロータの回転の向きに凹状をなしていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to any one of claims 1 to 7, wherein the second portion of the vane has a concave shape in the direction of rotation of the rotor. 前記複数のベーンは前記ロータ回転方向に関して均等に配置されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of vanes are arranged equally with respect to the rotor rotation direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013167174A (en) * 2012-02-14 2013-08-29 Ohbayashi Corp Earth-and-sand pressure pump for construction work, shield machine, and shield method
CN114576159A (en) * 2022-03-15 2022-06-03 淄博市博山科海机械有限公司 High-lift leakage-free shielding turbopump

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